Question

Uma caixa cai de um avião voando horizontalmente a uma altitude de 2,0 km. Negligenciando a resistência do ar arrasto aéreo, quanto tempo a caixa levará para atingir o chão?.

Answer 1

Obedecendo o movimento de queda livre e sua equação, tem-se que um corpo a 2km de altitude demorará 20,19s para cair no chão.

Movimento de queda livre

A queda livre, na física, dada pelo movimento de queda de um corpo, ou seja, apenas será influenciado pelas componentes paralelas à força gravitacional.

Portanto, para o movimento de queda livre tem-se as equações do movimento retilíneo uniformemente variado, pois haverá sempre a influência da gravidade.

Então:

$\boxed{y=y_0+v_0t+\frac{at^2}{2}}$

Sendo y a posição final do objeto, y0 a posição inicial, v0 sua velocidade inicial, t o tempo de queda e a a aceleração da gravidade.

Portanto, para o problema dado, temos:

$y=\frac{gt^2}{2}$

Aplicando os dados, tem-se:

$2.000m=\frac{9,81m/s^2.t^2}{2}\\\\t^2=\frac{4.000m}{9,81m/s^2}\\\\t^2=407,74s^2\\\\t=20,19s$

Portanto, a caixa demorará, ignorando a resistência do ar, 20,19s para chegar ao chão.

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